Шаговый гидропривод Советский патент 1981 года по МПК F15B11/12 

(54)ШАГОВЫЙ ГВДРОПРИВОД

Изобретение относится к гидравлическим (пневматическим)шаговым приводам и может быть использовано в системах автоматики в различных облас тях техники, преимущественно в метал лургии, химии, энергетик. Известен шаговый гидропривод, содержащий гидроцилиндр с кольцевыми протбчками, связанными через управляю щие клапаны с магистралью слива,, и установленный в нем поршень со штоком с образованием рабочих полостей, кольцевой выступ, ширина которого соизмерима с шириной кольцевойпроточки ,и,магистраль нагнетания 1. Недостатком известного привода является низкая точность фиксации из-за малой жесткости, обусловленной наличием зазоров между, рабочей поверхностью гидроцилиндра и кольцевым выступом. Существенное повышение точности в этом случае может быть достиг нуто за счет уменьшения зазора мезвду рабочей поверхностью гидроцилиндра- и кольцевым выступом. Однако в приводах с гидроцилиндрами повышенной длины названный зазор не может быть выполнен малым, поскольку в этом случае возможно заклинивание поршня при прогибе гидроцилиндра в пределах упругих деформаций. Кроме того, при использовании рабочих жидкостей с недостаточными смазывающими свойствами, например, на водяной основе, также нецелесообразно уменьшение указанного зазора. Цель изобретения - повьш1ение точности фиксации. Поставленная цель достигается тем, что привод дополнительно содержит втулку с направляющими ребрами, разрезанную по крайней мере по трем шт.оскостям, проходящим через ось ее симметрии, и охваченную упругими элементами, например, пружинами, кольцевой выступ выполнен на втулке, а последняя установлена на поршне с возмшсностью радиального смещения с

38

образованием управляющей полости, связанной с рабочими полостями.

На фиг. 1 представлена полукон- . структивная схема шагового гидропривода; на фиг. 2 - место отно.сительного расположения поршня и гидроцилиндра в положении фиксацииСв увеличенном масштабе); на фиг. 3 - 1-й вариант выполнения направляющих ребер, поперечный разрез; на фиг, 4 - то жб, вид сбоку; на фиг. 5 - 2 -и вариант выполнения направляющих ребер,поперечный разрез;на фиг.6 - то же,вид сбоку. Шаговый гидропривод содержит гидроцилиндр 1 с кольцевыми проточками 2-5, связанными через управляющие клапаны 6-9 с магистралью 10 слива.В гидроцилиндре 1 оасположен поршень 11 со штоком 12 с образованием рабочих полостей 13 и 14 постоянно связанных с магистралью 15 нагнетания,На поршне II установлена втулка 16 с направляющими ребрами I7,разрезанная по крайней мере по трем плоск,осТям 18, проходящим через ось ее симметрии с образованием управляющей полости 19,связаннойс рабочими полостями 13 и 14.На втулке 16 выполнен кольцевой выступ 20,ширина которого соизмерима с шириной кольцевых кромок 2-5.Кроме того,втулка 16 охвачена упругими элементами, например пружинами 21 и 22, обеспечивакицими прижатие втулки 16 к поршню 11.

Шаговый гидропривод работает следЗ щим образом.

В исходном состоянии один из управляющих клапанов, например 9, сообщает кольцевую проточку 5 с магистралью Ю слива. При этом поршень II зафиксирован относительно кольцевой проточки 5. Далее в зависимости от входного сигнала происходит открытие одного из управляющих клапанов,7, например 7, сообщающего кольцевую проточку 3 с магистралью 10 слива, а управляющий клапан 9 закрывается. Жидкость из рабочей полости 13 поступает в магистраль 10 слива через кольцевую проточку 3 непосредственно, а из рабочей полости 14 - через зазор мезвду кольцевым выступом 20 и внутренней поверхностью гидроцилиндра I.

Под действием перепада давлений в рабочихполостях 13 и 14, поршень 11 перемещается в сторону кольцевой проточки 3 и перекрьшает ее, что приводит к повьппению давления в рабочей полости 13, Поскольку давление, в управляющей полости 19 равно большему из

194

давлений в полостях 13 и 14, а давление со стороны проточки 3 равно давлению слива, втулка 16 прижимается к внутренней поверхности гидроцилиндра I, опираясь на направляющие ребра 17 и образуя минимальный зазор между коль девым выступом 20 и внутренней поверхностью гидроцилиндра 1 и обеспечивая таким образом высокую жесткос привода. Пружины 21 и 22 ограничивают величину усилия прижатия направляющих ребер 17 к внутренней поверхности гидроцилиндра до значений, допустимых из условий трения. Делее, при открытии любого из управляющих клапанов 6,8 и 9 и закрытии управляющего клапана 7, давление со стороны проточки 3 возрастает, усилие прижатия втуЛки 16 к гидроцилиндру 1 уменьшается, и поршень I1 под действием перепада давления в рабочих полостях 1.3 и 14 перемещается в сторону открытых управляющих клапанО1В 6, 8 и ,9. Поршень . 1 I фиксируется в следующем положении аналогичным образом. Положительный эффект привода шагового перемещения заключается в повышении точности позиционирования при работе на значительных нагрузках с гидроцилиндрами, длина которых превышает 10-20 калибров, что позволяет расширить его область применения.

;Формула изобретения

Шаговый гидропривод,содержащий гидроцилиндр с кольцевыми проточками,связанными через управляющие клапаны с магистралью слива,и установленый в нем поршень со штоком с образованием ра- . бочих полостей, кольцевой выступ, ширина которого соизмерима с шириной кольцевой проточки и магистраль нагнетания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фиксации, привод дополнительно содержит втулку с направляющими ребрами, разрезанную по крайней мере по трем плоскостям, проходящим через ось ее симметрии, и охваченную упругими элементами, например, пружинами, кольцевой выступ выполнен на втулке, а последняя установлена на поршн.е с возможностью .радиального смещения с образов1анием управляющей полости, связанной с рабочими полостями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 383905, кл. F 15 В 11/12, 1971. 4810 Ю 21 V 22 V4 го 11 17 9

/У

п

е.